Wenn Sie sich schon immer gefragt haben, was passiert, wenn ein Stern und ein Schwarzes Loch kollidieren, können Sie jetzt die Antwort herausfinden, denn Astronomen haben genau so einen Prozess beobachtet , mit einigen wirklich außergewöhnlichen Ergebnissen. Das Ereignis wurde von der Zwicky Transient Facility im Juli 2023 entdeckt und SN 2023zkd genannt. Das Ereignis wurde durch einen neuen Algorithmus der künstlichen Intelligenz erkannt, der es Teleskopen im Weltraum und auf der Erde ermöglichte, die Explosion schnell und konsistent zu verfolgen.

Supernovae zeigen in der Regel einen hellen anfänglichen Höhepunkt, der dann über Monate hinweg abklingt, wenn sich das vom Stern ausgestoßene Material ausdehnt und abkühlt. SN 2023zkd zeigte ebenfalls diese anfängliche Spitze, aber überraschenderweise wurde sie nach einigen Monaten wieder heller. Dies veranlasste die Astronomen zu der Schlussfolgerung, dass es sich um ein Schwarzes Loch handeln könnte.

Das wahrscheinlichste Szenario ist, dass ein Stern mit mehr als der 30-fachen Masse unserer Sonne ein sterngroßes Schwarzes Loch umkreist hat. Im Jahr vor der Explosion näherten sich die beiden Körper einander an, bis der große Stern das Schwarze Loch verschluckte. Die unglaubliche Anziehungskraft des Schwarzen Lochs übte so viel Druck auf den Stern aus, dass eine Supernova entstand.

Oder das Schwarze Loch hat die meiste Arbeit geleistet: Es hat den Stern zerrissen, bevor er hineinfiel, und das um das Schwarze Loch herumwirbelnde Plasma explodierte in einer Supernova. Das Ergebnis könnte in beiden Fällen dasselbe sein: ein noch größeres Schwarzes Loch.

"Unsere Analyse deutet darauf hin, dass die Explosion durch eine katastrophale Begegnung zwischen einem Schwarzen Loch und einem Stern ausgelöst wurde", sagt Alexander Gagliano, Hauptautor der Studie , die die Ergebnisse veröffentlicht. "Unser maschinelles Lernsystem meldete SN 2023zkd bereits Monate vor seinem ungewöhnlichen Verhalten, was uns viel Zeit gab, um sicherzustellen, dass wir die entscheidenden Beobachtungen hatten, die wir zur Entschlüsselung der außergewöhnlichen Explosion benötigten."

Das ungewöhnliche Verhalten veranlasste die Forscher auch dazu, Archivbeobachtungen vor der Explosion zu untersuchen. Und sie fanden etwas, das das Rätsel noch komplizierter machte. Seit mehr als vier Jahren vor der Explosion war das Objekt heller geworden. Dies könnte auf die Materialemission des Sterns zurückzuführen sein, die zwei unterschiedliche Materialdichten erzeugte: eine dünnere in der Nähe des Zentrums und eine dickere in größerer Entfernung.

Nach der Supernovaexplosion flammte die dünnere Hülle auf. Monate später erreichte die Welle der Supernovaexplosion die dickere Materialschicht, die ebenfalls aufflammte und den zweiten Aktivitätsgipfel verursachte. In den Jahren vor der Supernova-Explosion übte das Schwarze Loch offensichtlich einen unglaublichen Gravitationsdruck auf den Stern aus.

"2023zkd zeigt in den Jahren vor der Explosion die deutlichsten Anzeichen einer Wechselwirkung zwischen einem massereichen Stern und einem Begleitstern, die wir bisher angenommen haben", fügt V. Ashley Villar, Harvard-Professor und Mitautor der Studie, hinzu.

Das Ergebnis zeigt auch, wie gut sich fortschrittliche Algorithmen der künstlichen Intelligenz zur Analyse solcher Daten einsetzen lassen. "Wir treten in eine Ära ein, in der wir diese seltenen Ereignisse automatisch und nicht erst im Nachhinein erfassen können", sagt Gagliano. "Das bedeutet, dass wir endlich anfangen können, die Punkte zwischen dem Leben und dem Tod von Sternen zu verbinden, was unglaublich spannend ist."